Kansainvälinen tutkijaryhmä on havainnut, että paljaat molekyylirotot voivat muuttua "kasveiksi", selviytyen olosuhteissa, jotka ovat kohtalokkaita monille muille eläimille. "Lenta.ru" kertoo, kuinka nämä omituiset hyönteisiä muistuttavat nisäkkäät pystyvät muuttamaan aineenvaihduntaansa ja kestämään hapettoman ympäristön.
Karvattomat molekyylirotit (Heterocephalus glaber) ovat afrikkalaisia eläimiä, jotka muistuttavat tietyllä tavalla hyönteisiä enemmän kuin nisäkkäät. Muurahaisten ja mehiläisten tavoin ne luovat eusosiaalisia siirtomaita, joissa on runsas kuningatar ja steriilit työntekijät. Nämä kylmäveriset ja melkein sokeat jyrsijät kaivaavat maanalaisia tunneleita, joiden kokonaispituus on useita kilometrejä. Käytävät yhdistävät elävät solut, varastotilat ja käymälät. Eläimet kommunikoivat keskenään äänisignaaleilla, heidän "kielensä" on rikkaampi kuin muiden jyrsijälajien.
Monet ovat kuulleet, että paljaat moolirotit eivät saa syöpää. Itse asiassa tämä ei ole täysin totta: pahanlaatuisia kasvaimia muodostuu heihin, mutta näin tapahtuu harvoin. Amerikkalaiset tutkijat havaitsivat ensimmäistä kertaa syövän H.glabessa viime vuonna - kahta tautitapausta ilmoitettiin Washingtonin kansallisessa eläintarhassa ja Brookfieldin eläintarhassa Illinoisissa. Tämä antoi tutkijoille tietoja siitä, että paljaat molekyylirotot eivät ole sataprosenttisesti suojattu karsinogeneesiltä, vaikka uskotaankin, että vankeudessa oleva sisältö provosoi vaarallisten kasvainten kehittymisen.
Joidenkin tutkijoiden mukaan syöpäresistenssi näissä maanalaisissa jyrsijöissä johtuu heidän elämäntyyliistään. Tosiasia on, että paljaat molekyylirotot asuvat ympäristössä, jonka happipitoisuus on suhteellisen alhainen (2–9 prosenttia), kun taas ihmiset hengittävät ilmaa, jonka happipitoisuus on 21 prosenttia. Tämän pitäisi jollakin tavalla aktivoida kasvainsuojaus, vaikka tätä olettamaa ei ole vielä vahvistettu.
Hypoksia, jossa paljaat molekyylirotot elävät, on kuitenkin vastuussa näiden eläinten toisesta epätavallisesta ominaisuudesta. Heidän iho ei ole herkkä hapolle ja palavalle aineelle kapsaisiinille (löytyy pippurista). Miksi eläimet tarvitsevat sellaista sopeutumista, joka melkein koskaan pääse pintaan? Tosiasia, että hiilidioksidi kertyy maanalaisiin käytäviin. Kun se liukenee veteen, muodostuu hiilihappoa, joka voi aiheuttaa jyrsijöiden palamista kosteille limakalvoille. Asuakseen mukavasti tällaisissa olosuhteissa H.glabe menettää osittain kivunherkkyyden ("Lenta.ru" kirjoitti tästä).
Alasti molirotit kestävät korkeita hiilidioksidipitoisuuksia pitkään. Ne eivät reagoi millään tavalla, jos reiän sisällä oleva hiilidioksidi saavuttaa 7-10 prosenttia, älä yritä mennä paikoille, jotka ovat tyydyttyneempiä happea; heillä ei ole merkkejä keuhkojen hyperventilaatiosta ja kudoksen asidoosista. Ne säilyvät viiden tunnin ajan, vaikka hiilidioksidipitoisuus olisi 80 prosenttia (happipitoisuus on 20 prosenttia).
Kuva: Thomas Park / UIC
Kuinka paljaat molirotit selviävät maan alla, missä happea on niin vähän? Itse asiassa nämä jyrsijät näyttävät paitsi hyönteisiltä, myös kasveilta. O2-puutteen olosuhteissa sokeat nisäkkäät muuttavat aineenvaihduntaaan alkamalla hajottaa fruktoosia anaerobisesti. Tämä prosessi tuottaa tarpeeksi energiaa aivosoluille estämään niiden kuoleman.
Mainosvideo:
Tutkijat sijoittivat paljaat molekyylirotit ilmakehän kammiotiloihin ja luonnehtivat uudelleen hypoksiset olosuhteet. Happipitoisuus oli viisi prosenttia. Maanalaiset jyrsijät menestyivät hyvin viiden tunnin ajan, ja normaalit hiiret (Mus musculus) kuolivat alle 15 minuutissa. Mutta tutkijat eivät lopettaneet siihen. He menettivät kokonaan happea kammiosta, minkä seurauksena hiiret eivät pystyneet seisomaan edes minuutti. Paljaat molekyylirotot menettivät tajuntansa 30 sekunnin kuluttua, mutta hengitysyritykset jatkuivat useita minuutteja. Lopulta hengitys pysähtyi, mutta heti kun ne siirrettiin huoneolosuhteisiin, H.glabe elpyi eikä havainnut merkkejä aivovaurioista. Jyrsijät selvisivät 18 minuutin kuluttua täysin hapottomassa ympäristössä.
Kuva: Public Domain / Wikimedia
Tutkijat ovat havainneet, että pitkittyneellä hypoksialla suuret määrät fruktoosia ja sakkaroosia (disakkaridi, joka sisältää fruktoosia) pääsee eläinten vereen. Hiilihydraatit pääsevät jyrsijöiden aivosoluihin käyttämällä molekyylipumppuja, joita aikaisemmin löytyi vain muiden nisäkkäiden suolistosta. Fruktoosi metaboloituu glykolyysi-nimisen prosessin kautta, johon yleensä sisältyy glukoosi.
Glukoosia ei kuitenkaan voida käyttää, koska yksi glykolyysivaiheista vaatii aktiivisen entsyymin, nimeltään fosfofruktokinaasi-1, läsnäolon. Sen toiminta riippuu solun energiatilasta, joka huononee huomattavasti ilman happea. Seurauksena on, että koko glykolyysisykli pysähtyy, ja solu menettää kokonaan kykynsä tuottaa elämää varten tarvittava energia. Fruktoosi antaa sinun ohittaa tämä este. Tämä tuottaa laktaattia (maitohappoa) ja energiantuotantoa tapahtuu nopeasti, vaikkakin pieninä määrinä.
Tämä kyky vaihtaa aineenvaihduntaa selviytyäkseen vaikeissa olosuhteissa on yleinen kasveissa, mutta ei nisäkkäissä, tutkijat sanoivat.
Tutkijat toivovat, että heidän löytönsä johtaa uusien menetelmien kehittämiseen sydänkudoksen vaurioiden estämiseksi sepelvaltimo- ja sydänsairauksiin liittyvän hypoksian vuoksi.
Alexander Enikeev